DE2832405A1 - METHOD FOR PRODUCING GLYOXAL FROM AETHYLENE GLYCOL - Google Patents
METHOD FOR PRODUCING GLYOXAL FROM AETHYLENE GLYCOLInfo
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Description
BASF Aktiengesellschaft "X" αζ· c°5O/O333l6BASF Aktiengesellschaft "X" αζ · c ° 50 / O333l6
Verfahren zur Herstellung von Glyoxal aus ÄthylenglykolProcess for the production of glyoxal from ethylene glycol nn
Aus den U.S.-Patentschriften 2 339 282 und 2 339 346 bis 2 339 348 ist bekannt, daß man aus Äthylenglykol durch Dampfphasenoxidation in Gegenwart von Sauerstoff an Katalysatoren auf Basis von Kupfer oder Kupferoxid bei Temperaturen von 225 bis 45O0C Glyoxal herstellen kann. Setzt man den kupferhaltigen Katalysatoren entsprechend den Angaben der DT-OS 1 923 048 Germanium, Zinn, Blei, Stickstoff, Phosphor, Arsen, Antimon oder Wismut zu, so werden Glykolausbeuten bis zu 72 % erzielt. Nach dem Verfahren der DT-OS 2 634 439 werden der gasförmigen Mischung Bromverbindungen zugesetzt.From the US Patents 2,339,282 and 2,339,346 to 2,339,348 is known that can be made of ethylene glycol by the vapor phase oxidation in the presence of oxygen to catalysts based on copper or copper oxide at temperatures of 225 to 45O 0 C glyoxal. If germanium, tin, lead, nitrogen, phosphorus, arsenic, antimony or bismuth are added to the copper-containing catalysts in accordance with the information in DT-OS 1 923 048, glycol yields of up to 72 % are achieved. According to the method of DT-OS 2,634,439, bromine compounds are added to the gaseous mixture.
Ein erheblicher Nachteil bei diesen bekannten Verfahren ergibt sich aus der Tatsache, daß die Katalysatoren relativ rasch altern, so daß die Ausbeute alsbald abfällt. So wurde festgestellt, daß die Glyoxalausbeute bei Verwendung von Kupferdrehspänen als Katalysator bei 3100C und kontinuierliehern Betrieb schon nach einer 73 stündigen Laufzeit von ca. 68 auf ca. 59 % abfällt. Wird ein in der DT-OS 1 923 beschriebener Katalysator für die Oxidation von Äthylenglykol zu Glyoxal herangezogen, so fällt nach den Angaben der DT-OS 2 158 343 die Katalysatorselektivität bei einer 700 stündigen Betriebsdauer von einem Anfangswert von 60 bis 64 % auf 55 %. Aus DT-OS 2 158 344 geht hervor, daß nach 18 Tagen Betriebsdauer die Selektivität eines in der DT-OSA considerable disadvantage of these known processes arises from the fact that the catalysts age relatively quickly, so that the yield immediately drops. It was found that the glyoxal yield when using copper turnings as a catalyst at 310 ° C. and continuous operation drops from approx. 68 to approx. 59 % after a running time of 73 hours. If a catalyst described in DT-OS 1 923 is used for the oxidation of ethylene glycol to glyoxal, according to the information in DT-OS 2 158 343, the catalyst selectivity falls from an initial value of 60 to 64 % to 55 % over a 700-hour operating time. . From DT-OS 2 158 344 it emerges that after 18 days of operation the selectivity of one in the DT-OS
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28324Q528324Q5
BASF Aktiengesellschaft - 3 ~ O.Z. OO5O/O33316BASF Aktiengesellschaft - 3 ~ O.Z. OO5O / O33316
1 923 048 beschriebenen Katalysators von anfänglich 58 auf Ί 54 % gesunken ist. Um kupferhaltige Katalysatoren zu regenerieren, hat man vorgeschlagen sie unter Unterbrechung der normalen Betriebsweise entweder oxidierend oder reduzierend zu behandeln. Nach den Angaben der DT-OS 2 158 343 wird ein Cu-Ag-P-Katalysator nach 700 Stunden Laufzeit durch eine 12 stündige Reduktion bei 45O0C regeneriert. In der DT-OS 2 158 344 wird die Regenerierung eines Cu-P-Katalysators nach einer 18 tägigen Laufzeit beschrieben, bei der über den Katalysator mindestens 1 Tag Sauerstoffüberschuß geleitet wird. 1 923 048 described catalyst has dropped from an initial 58 to Ί 54 %. In order to regenerate copper-containing catalysts, it has been proposed to treat them either oxidizing or reducing with interruption of the normal mode of operation. According to the DT-OS 2158343, a Cu-Ag-P catalyst is regenerated after 700 hours running time by a 12-hour reduction at 45O 0 C. DT-OS 2 158 344 describes the regeneration of a Cu-P catalyst after an operating time of 18 days, during which at least 1 day of excess oxygen is passed over the catalyst.
Diese Regenerierverfahren haben den Nachteil, daß sie mit einem Produktionsausfall verbunden sind und aufwendige Sicherheitsmaßnahmen erfordern, um die Vermischung der zum Regenerieren verwendeten Luft mit dem Reaktionsgas auszuschließen. These regeneration processes have the disadvantage that they with production downtime and require extensive safety measures to prevent the mixing of the To exclude regenerating air used with the reaction gas.
Es wurde nun gefunden, daß man bei der Herstellung von GIyoxal durch Dampfphasenoxidation von Äthylenglykol mit einem Sauerstoff enthaltenden Gas in Gegenwart von Kupfer enthaltenden Oxidationskatalysatoren bei erhöhter Temperatur die Lebensdauer der Katalysatoren erheblich verlängern kann, wenn man die Dampfphasenoxidation in Gegenwart einer unter den Reaktionsbedingungen flüchtigen Phosphorverbindung durchführt, wobei die Phosphormenge (berechnet P), bezogen auf die Gewichtsmenge an Äthylenglykol, 1 bis 100 ppm beträgt.It has now been found that in the production of GIyoxal by vapor phase oxidation of ethylene glycol with an oxygen containing gas in the presence of copper containing oxidation catalysts at elevated temperature significantly extend the life of the catalysts can if you have the vapor phase oxidation in the presence a phosphorus compound which is volatile under the reaction conditions carries out, the amount of phosphorus (calculated P), based on the amount by weight of ethylene glycol, 1 to Is 100 ppm.
überraschenderweise entfaltet Phosphor nur in Form der unter den Reaktionsbedingungen flüchtigen Verbindungen diese vorteilhafte Wirkung, wobei bereits sehr kleine P-Mengen genügen. Vorzugsweise beträgt die Phosphormenge (berechnet P), bezogen auf die Gewichtsmenge an Äthylenglykol, 2 bis 25 ppm.Surprisingly, phosphorus only unfolds in the form of the under Compounds that are volatile under the reaction conditions have this advantageous effect, even very small amounts of P being sufficient. The amount of phosphorus (calculated P), based on the amount by weight of ethylene glycol, is preferably 2 to 25 ppm.
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BASF Aktiengesellschaft -4- O. Z. 0050/033316BASF Aktiengesellschaft -4- O. Z. 0050/033316
Man wählt zweckmäßig solche Phosphorverbindungen aus, die η einen ähnlichen Siedepunkt wie Äthylenglykol haben. Geeignete Phosphorverbindungen sind z.B. Trimethylphosphat, Triäthylphosphat, Tri-iso-propylphosphat, Tri-n-propylphosphat, Trimethylphosphit, Triätyhlphosphit, Triäthylphosphinoxidj Methylphosphonsäurediäthylester, Methylphosphonsäuredimethylester oder Athylphosphonsäurediäthylester.It is advisable to choose those phosphorus compounds which η have a boiling point similar to that of ethylene glycol. Suitable phosphorus compounds are, for example, trimethyl phosphate, triethyl phosphate, tri-iso-propyl phosphate, tri-n-propyl phosphate, trimethyl phosphite, trietyhlphosphite, triethylphosphine oxide, methylphosphonic acid diethyl ester, methylphosphonic acid dimethyl ester or ethylphosphonic acid diethyl ester.
Die Dampfphasenoxidation des Äthylenglykols mit dem Sauerstoff enthaltenden Gas an den Kupfer enthaltenden Katalysatoren führt man auf an sich bekannte Weise, z.B. bei Temperaturen bei ca. 225° bis ca. 5000C, durch. Als Kupfer enthal-. tende Katalysatoren sind beispielsweise metallisches Kupfer, kupferhaltige Legierungen oder Verbindungen mit Metallen oder Nichtmetallen geeignet, wie Kupferphosphide, Kupferbronzen oder Legierungen des Kupfers mit Silber und/oder Gold, Kupfererze wie Malachit und Kupferverbindungen, die während der Reaktion ganz oder teilweise zu Kupfer reduziert werden können, wie Kupfer (I) oxid, Kupfer (II) oxid, und Verbindungen, die beim Erhitzen in Kupferoxide übergehen, wie Kupfernitrat und Kupferazetat. Ferner sind auch Kupferphosphat und Kupferantimonat geeignet. Den kupferhaltigen Verbindungen können zusätzlich noch andere Metall- oder Nichtmetalloxide wie die Oxide von Zink, Chrom, Phosphor, Antimon, Zinn und Wismut beigemischt sein. Die kupferhaltigen katalytische Masse kann auch auf einem inerten Träger aufgebracht werden oder gegebenenfalls mit einem inerten Material verdünnt werden. Der Katalysator kann gegebenenfalls auch vor dem Einsatz einer reduzierenden Behandlung unterworfen werden.The vapor phase oxidation of ethylene glycol with the oxygen-containing gas to the copper-containing catalysts is carried out in per se known manner, for example at temperatures at about 225 ° to about 500 0 C, by. Contained as copper. Tending catalysts are, for example, metallic copper, copper-containing alloys or compounds with metals or non-metals, such as copper phosphides, copper bronzes or alloys of copper with silver and / or gold, copper ores such as malachite and copper compounds, which can be completely or partially reduced to copper during the reaction such as copper (I) oxide, copper (II) oxide, and compounds that convert to copper oxides when heated, such as copper nitrate and copper acetate. Copper phosphate and copper antimonate are also suitable. Other metal or non-metal oxides such as the oxides of zinc, chromium, phosphorus, antimony, tin and bismuth can also be added to the copper-containing compounds. The copper-containing catalytic composition can also be applied to an inert support or, if appropriate, can be diluted with an inert material. If appropriate, the catalyst can also be subjected to a reducing treatment before it is used.
Bevorzugt sind kupferhaltige Katalysatoren, die keine große innere Oberfläche besitzen, beispielsweise solche mit einer Oberfläche von unter 50 m pro g. Besonderes technisches Interesse haben metallisches Kupfer und Legierungen, dieCopper-containing catalysts which do not have a large internal surface area, for example those with a Surface of less than 50 m per g. Special technical Metallic copper and alloys that
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BASF Aktiengesellschaft - 5 - O. Z. 0050/033316BASF Aktiengesellschaft - 5 - O. Z. 0050/033316
Kupfer als einen wesentlichen Bestandteil enthalten* Man
wendet sie z.B. in Form von Drehspänen,. Drahtgeweben, Gazen oder auch als Trägerkatalysatoren mit einem z.B. oberflächenarmen,
inerten Träger an.
5Contain copper as an essential component * They are used, for example, in the form of turnings. Wire meshes, gauzes or as supported catalysts with, for example, an inert carrier with little surface area.
5
Das Verfahren wird z.B. so ausgeführt, daß man ein gasförmiges Gemisch aus Äthylenglykol und Wasser (Wassergehalt 0,1 bis 99 %) zusammen mit Sauerstoff in einer Menge zwischen ca. 0,5 und 2,0 Mol, bezogen auf 1 Mol eingesetztes Äthylen-IQ glykol, eventuell zusammen mit Stickstoff (0 bis 99 Volumen- # des Gesamtgasgemisches) über den auf 225 bis 5000C gehaltenen Katalysator leitet, wobei man die flüchtige Phosphorverbindung dem gasförmigen Ausgangsgemisch vorher zusetzt. Das den Reaktor verlassende gasförmige Produktgemisch wird wie üblich mit Wasser ausgewaschen.The process is carried out, for example, so that a gaseous mixture of ethylene glycol and water (water content 0.1 to 99 %) together with oxygen in an amount between about 0.5 and 2.0 mol, based on 1 mol of ethylene used IQ glycol, possibly together with nitrogen (0 to 99 volume # of the total gas mixture) passes over the catalyst kept at 225 to 500 0 C, the volatile phosphorus compound being added to the gaseous starting mixture beforehand. The gaseous product mixture leaving the reactor is washed out with water as usual.
Beispiel 1 ■ Example 1 ■
25,25 Teile Kupferdrehspäne werden in einem Röhrenreaktor 20. aus V2A-Stahl mit einem inneren Rohrdurchmesser von 21 mm so eingebaut, daß die Katalysatorfüllhöhe l8 cm beträgt. Man leitet kontinuierlich pro Stunde ein gasförmiges Gemisch aus 6,38 Gewichtsteilen Äthylenglykol, 2,04 Gewichtsteilen Wasser, 0,00019 Gewichtsteilen Trimethylphosphat (CH,O),PO (das sind 6,58 ppm P, bezogen auf das Äthylenglykolgewicht), 3465 Volumenteilen Sauerstoff und I88 000 Volumenteilen Stickstoff über den auf einer Temperatur von 3000C gehaltenen Katalysator. Das Produktgemisch wird aus dem den Reaktor verlassenden Gasstrom mit Wasser ausgewasehen. Aufgrund der Analyse der erhaltenen wäßrigen Lösung erhält man folgendes Ergebnis:25.25 parts of copper turnings are installed in a tubular reactor 20 made of V2A steel with an inner tube diameter of 21 mm in such a way that the catalyst filling height is 18 cm. A gaseous mixture of 6.38 parts by weight of ethylene glycol, 2.04 parts by weight of water, 0.00019 parts by weight of trimethyl phosphate (CH, O), PO (that is 6.58 ppm of P, based on the ethylene glycol weight), 3465 parts by volume is passed in continuously per hour oxygen and I88 000 parts by volume of nitrogen over the maintained at a temperature of 300 0 C catalyst. The product mixture is washed out of the gas stream leaving the reactor with water. On the basis of the analysis of the aqueous solution obtained, the following result is obtained:
Eingesetzte Menge an Äthylenglykol = 421,0 Gew.-Teile Wäßrige Produkt-Lösung = I8l8,5 Gew.-TeileAmount of ethylene glycol used = 421.0 parts by weight of aqueous product solution = 18.18.5 parts by weight
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Sie Produkt-Lösung enthält (titrimetrisch bestimmt): Ί 14,5 Gew.% Glyoxal = 263,7 TeileProduct-containing solution (determined by titrimetry): Ί 14.5% by weight of glyoxal = 263.7 parts.
(entspricht einer Glyoxalausbeute, bezogen auf eingesetztes Äthylenglykol, von 67j0 % der Theorie)(corresponds to a glyoxal yield, based on the ethylene glycol used, of 67j0 % of theory)
Nach einer weiteren, ununterbrochenen Laufzeit von 96 Stunden werden folgende Ergebnisse erhalten: 10 Eingesetzte Menge an Äthylenglykol = ^5,32 Teile Wäßrige Produkt-Lösung = 537,99 TeileAfter a further, uninterrupted running time of 96 hours, the following results are obtained: 10 Amount of ethylene glycol used = ^ 5.32 parts Aqueous product solution = 537.99 parts
Die Produktlösung enthält: 15The product solution contains: 15th
i»,74 Gew.-? Glyoxal = 25,50 Teilei », 74 wt. Glyoxal = 25.50 parts
(entspricht einer Glyoxalausbeute, bezogen auf eingesetztes Äthylenglykol, von 60,2 % der Theorie) 20 Vergleichsbeispiel (kein Zusatz einer flüchtigen(corresponds to a glyoxal yield, based on the ethylene glycol used, of 60.2 % of theory) 20 comparative example (no addition of a volatile
P-Verbindung)P connection)
Man verfährt wie in Beispiel 1 beschrieben, wobei man hier 2c stündlich ein gasförmiges Gemisch aus 6,56 Gewichtsteilen Äthylenglykol, 2,10 Gewichtsteilen Wasser, 3570 Volumenteilen Sauerstoff und I88 000 Volumenteilen Stickstoff über den auf einer Temperatur von 3100C gehaltenen Katalysator leitet.The procedure is as described in Example 1 to obtain here 2 c per hour, a gaseous mixture of 6.56 parts by weight ethylene glycol, 2.10 parts by weight water, 3570 parts by volume of oxygen and I88 000 parts by volume of nitrogen over the maintained at a temperature of 310 0 C catalyst passes .
Man erhält folgendes Ergebnis:The following result is obtained:
Eingesetzte Menge an Äthylenglykol = 32,01 Gew.-TeileAmount of ethylene glycol used = 32.01 parts by weight
Wäßrige Produkt-Lösung = 360,42 Gew.-TeileAqueous product solution = 360.42 parts by weight
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BASF Aktiengesellschaft . -7- O. Z. 0050/053316BASF Aktiengesellschaft. -7- O.Z. 0050/053316
Die Produkt-Lösung enthält n The product solution contains n
5,-61 Gew.-Ϊ Glyoxal = 20,22 Teile5. -61 parts by weight of glyoxal = 20.22 parts
.5 (entspricht einer Glyoxalausbeute, bezogen auf eingesetztes Äthylenglykol, von 67,6 % der Theorie).5 (corresponds to a glyoxal yield, based on the ethylene glycol used, of 67.6 % of theory)
Nach einer weiteren, ununterbrochenen Laufzeit von 73 Stunden werden folgende Ergebnisse erhalten: 10After a further, uninterrupted running time of 73 hours, the following results are obtained: 10
Eingesetzte Menge an Äthylenglykol = 40,41 Teile Wäßrige Produkt-Lösung = 451,72 TeileAmount of ethylene glycol used = 40.41 parts. Aqueous product solution = 451.72 parts
Die Produkt-Lösung enthält:
15The product solution contains:
15th
4,90 Gew.-* Glyoxal . = 22,13 Teile4.90 wt .- * glyoxal. = 22.13 parts
(entspricht einer Glyoxalausbeutea bezogen auf eingesetztes Äthylenglykol, von 58,6 % der Theorie) 20(corresponds to a glyoxal yield a, based on the ethylene glycol used, of 58.6 % of theory) 20
In einem wie in Beispiel 1 beschriebenen mit Kupferdrehspänen beschickten Röhrenreaktor wird kontinuierlich pro Stunde ein gasförmiges Gemisch aus 6,53 Teilen Äthylenglykol, 2,08 Teilen Wasser, 0,000 389 Teilen Trimethylphosphat (CHJD),PO (das sind 13,2 ppm P, bezogen auf das Äthylenglykolgewicht), 3465 Volumenteilen Sauerstoff und 188 000 Volumenteilen Stickstoff über den bei 3100C gehaltenen Katalysator geleitet. Man arbeitet den den Reaktor verlassenden Gasstrom wie in Beispiel 1 beschrieben auf. Dabei wird folgendes Ergebnis erhalten:In a tubular reactor charged with copper turnings as described in Example 1, a gaseous mixture of 6.53 parts of ethylene glycol, 2.08 parts of water, 0.000 389 parts of trimethyl phosphate (CHJD), PO (that is 13.2 ppm of P) is continuously supplied per hour directed to the Äthylenglykolgewicht), 3465 parts by volume of oxygen and 188 000 parts by volume of nitrogen over the held at 310 0 C catalyst. The gas stream leaving the reactor is worked up as described in Example 1. The following result is obtained:
Eingesetzte Menge an Äthylenglykol = 38,84 Teile Wäßrige Produkt-Lösung = 560,33 TeileAmount of ethylene glycol used = 38.84 parts. Aqueous product solution = 560.33 parts
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BASF Aktiengesellschaft - 8 - O. Z. 0050/033316BASF Aktiengesellschaft - 8 - O. Z. 0050/033316
Bie Produkt-Lösung enthält Ί The product solution contains Ί
4,40 Gew.-? Glyoxal = 24,65 Teile4.40 wt. Glyoxal = 24.65 parts
(entspricht einer Glyoxalausbeute, bezogen auf eingesetztes Äthylenglykol, von 67,9 % der Theorie)(corresponds to a glyoxal yield, based on the ethylene glycol used, of 67.9 % of theory)
Nach einer weiteren, ununterbrochenen Laufzeit von 1 I66 Stunden wird folgendes Ergebnis erhalten: 10After another uninterrupted term of 1 I66 Hours the following result will be obtained: 10
Eingesetzte Menge an Äthylenglykol = 37,43 Teile Wäßrige Produkt-Lösung = 508,86 TeileAmount of ethylene glycol used = 37.43 parts Aqueous product solution = 508.86 parts
Die Produkt-Lösung enthält
15The product solution contains
15th
4,46 Gew.-% Glyoxal = 22,70 Teile4.46 wt % glyoxal = 22.70 parts
(entspricht einer Glyoxalausbeute, bezogen auf eingesetztes Äthylenglykol, von 64,8 % der Theorie) 20(corresponds to a glyoxal yield, based on the ethylene glycol used, of 64.8 % of theory) 20
Vergleichsbeispiel (zuviel flüchtige P-Verbindung) Comparative example (too much volatile P compound)
In einem wie in Beispiel 1 beschriebenen mit Kupferdrehspänen beschickten Röhrenreaktor wird kontinuierlich pro Stunde ein gasförmiges Gemisch aus 6,19 Teilen Äthylenglykol, 1,97 Teilen Wasser, 0,00367 Teilen Trimethy!phosphat (ΟΗ,Ο),ΡΟ (das sind 131 ppm P, bezogen auf das Äthylenglykolgewicht), 2 645 Volumenteilen Sauerstoff und I85 000 Volumenteilen Stickstoff über den bei 300°C gehaltenen Katalysator geleitet. Man arbeitet den den Reaktor verlassenden Gasstrom wie in Beispiel 1 beschrieben auf, wobei man folgendes Ergebnis erhält:In a tubular reactor charged with copper turnings as described in Example 1, there is continuous per hour a gaseous mixture of 6.19 parts of ethylene glycol, 1.97 parts of water, 0.00367 parts of trimethy! phosphate (ΟΗ, Ο), ΡΟ (That is 131 ppm P, based on the ethylene glycol weight), 2,645 parts by volume of oxygen and 185,000 parts by volume Nitrogen passed over the catalyst kept at 300 ° C. The gas flow leaving the reactor is operated as described in Example 1, giving the following result receives:
Eingesetzte Menge an Äthylenglykol = 37,63 Teile Wäßrige Produkt-Lösung = 461,64 TeileAmount of ethylene glycol used = 37.63 parts. Aqueous product solution = 461.64 parts
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BASF Aktiengesellschaft - 9 - O. Z. 0050/033316BASF Aktiengesellschaft - 9 - O. Z. 0050/033316
Die Produkt-Lösung enthält: Ί The product solution contains: Ί
5,20 Gew.-% Glyoxal = .24,01 Teile5.20 wt % glyoxal = .24.01 parts
(entspricht einer Glyoxalausbeute, bezogen auf eingesetztes Äthylenglykol, von 68,2 % der Theorie)(corresponds to a glyoxal yield, based on the ethylene glycol used, of 68.2 % of theory)
Nach einer weiteren, ununterbrochenen Laufzeit von 48 Stunden erhält man folgendes Ergebnis:
10After a further, uninterrupted running time of 48 hours, the following result is obtained:
10
Eingesetzte Menge an Ithylenglykol = 37,02 Gew.-TeileAmount of ethylene glycol used = 37.02 parts by weight
Wäßrige Produkt-Lösung = 543,71 Gew.-TeileAqueous product solution = 543.71 parts by weight
Die Produkt-Lösung enthält:The product solution contains:
3,49 Gew.-% Glyoxal = 18,98 Teile3.49 wt % glyoxal = 18.98 parts
(entspricht einer Glyoxalausbeute,, bezogen auf eingesetztes Athylenglykol von 53,9 % der Theorie) 20(corresponds to a glyoxal yield based on the ethylene glycol used of 53.9 % of theory) 20
Verglei chsbeispie1 (P allein im Kontakt) Comparative example1 (P alone in contact)
Ein Gemisch aus Kupferpulver und Antimonphosphat (SbPO^) wird durch Flammspritzen auf Steatitkugeln mit rauher Oberfläche von 6 mm Durchmesser aufgebracht. Der so hergestellte Katalysator enthält pro Liter Träger ca. l6l g aktive Masse der Zusammensetzung 88,6 Gewichtsprozent Cu; 0,5 Gewichtsprozent Sb und 0,097 Gewichtsprozent P. 63,03 Teile dieses Katalysators werden in einen aus V2A-Stahl konstruierten Röhrenreaktor mit 21 mm innerem Durchmesser eingebaut. Kontinuierlich wird stündlich ein gasförmiges Gemisch aus 6,75 Teilen Athylenglykol, 2,l6 Teilen Wasser, 2940 Volumenteilen Sauerstoff und 186 000 Volumenteilen Stickstoff über den bei 325°C gehaltenen Katalysator geleitet. Das Produktgemisch wird aus dem den Reaktor verlassenden Gas-A mixture of copper powder and antimony phosphate (SbPO ^) is applied by flame spraying to steatite balls with a rough surface of 6 mm in diameter. The one made in this way The catalyst contains approx. 16 g of active mass of the composition 88.6 percent by weight Cu per liter of support; 0.5 percent by weight Sb and 0.097 percent by weight P. 63.03 parts of this catalyst are constructed from V2A steel Built-in tubular reactor with an inner diameter of 21 mm. A gaseous mixture is continuously produced every hour 6.75 parts of ethylene glycol, 2.16 parts of water, 2940 parts by volume Oxygen and 186,000 parts by volume of nitrogen passed over the catalyst kept at 325 ° C. That Product mixture is released from the gas leaving the reactor
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BASF Aktiengesellschaft - 10 - O.Z. 0050/033316BASF Aktiengesellschaft - 10 - O.Z. 0050/033316
Strom mit Wasser ausgewaschen, und die so erhaltene wäßri- Ί ge Lösung nach Bilanzende analysiert.Washed out the stream with water, and the aqueous solution thus obtained was analyzed after the end of the balance.
Man erhält folgendes Ergebnis:The following result is obtained:
Eingesetzte Menge an Äthylenglykol = 122,31 Teile Wäßrige Produkt-Lösung = 969,64 TeileAmount of ethylene glycol used = 122.31 parts. Aqueous product solution = 969.64 parts
Die Produkt-Lösung enthält:The product solution contains:
7,89 Gew.-% Glyoxal = 76,50 Teile7.89 wt % glyoxal = 76.50 parts
(entspricht einer Glyoxalausbeute, bezogen auf eingesetztes Äthylenglykol, von 66,9 % der Theorie)(corresponds to a glyoxal yield, based on the ethylene glycol used, of 66.9 % of theory)
Nach einer weiteren, ununterbrochenen Laufzeit von 48 Stunden werden folgende Ergebnisse erhalten:After a further, uninterrupted running time of 48 hours, the following results are obtained:
Eingesetzte Menge an Äthylenglykol = 124,52 Teile Wäßrige Produkt-Lösung = 965,78 TeileAmount of ethylene glycol used = 124.52 parts. Aqueous product solution = 965.78 parts
Die Produkt-Lösung enthält:The product solution contains:
7,01 Gew.-% Glyoxal = 67,70 Teile7.01 wt % glyoxal = 67.70 parts
(entspricht einer Glyoxalausbeute, bezogen auf eingesetztes Äthylenglykol, von 58,1 % der Theorie)(corresponds to a glyoxal yield, based on the ethylene glycol used, of 58.1 % of theory)
Entsprechend dem vorhergehenden Vergleichsbeispiel wird ein Katalysator durch Flammspritzen hergestellt. Dieser Katalysator enthält pro Liter Steatitträger ca. 179 g aktive Masse der Zusammensetzung 90,2 Gewichtsprozent Cu; 0,8 Gewichts-In accordance with the preceding comparative example, a catalyst is produced by flame spraying. This catalyst contains approx. 179 g of active mass of the composition 90.2 percent by weight Cu per liter of steatite carrier; 0.8 weight
prozent Sb und 0,08 Gewichtsprozent P. 65,92 Teile des Kata-percent Sb and 0.08 percent by weight P. 65.92 parts of the cata-
030007/0025030007/0025
BASF Aktiengesellschaft - 11 - O. Z. 0050/033316BASF Aktiengesellschaft - 11 - O. Z. 0050/033316
lysators werden in einen aus V2A-Stahl konstruierten Röhren-3 reaktor mit 21 mm innerem Durchmesser eingebaut. Kontinuierlich wird jetzt stündlich ein gasförmiges Gemisch aus 6,58 Teilen Äthylenglykol, 2,10 Teilen Wasser, 0,000196 Teilen Trimethylphosphat, (CH5O)3PO (das sind 6,59 ppm P, bezogen , auf das Äthylenglykolgewicht), 3570 Volumenteilen Sauerstoff und 188 500 Volumenteilen Stickstoff über den bei 335°C gehaltenen Katalysator geleitet. Das Produktgemisch wird aus dem den Reaktor verlassenden Gasstrom mit Wasser ausgewasehen, und die so erhaltene wäßrige Lösung nach Bilanzende analysiert.lysators are installed in a tubular reactor 3 constructed from V2A steel with an inner diameter of 21 mm. A gaseous mixture of 6.58 parts of ethylene glycol, 2.10 parts of water, 0.000196 parts of trimethyl phosphate, (CH 5 O) 3 PO (that is 6.59 ppm of P, based on the ethylene glycol weight), 3570 is now continuously produced every hour Parts by volume of oxygen and 188,500 parts by volume of nitrogen passed over the catalyst kept at 335 ° C. The product mixture is washed out with water from the gas stream leaving the reactor, and the aqueous solution thus obtained is analyzed after the end of the balance.
Folgende Ergebnisse werden erhalten:The following results are obtained:
Eingesetzte Menge an Äthylenglykol = Il8,l6 Teile Wäßrige Produkt-Lösung = 439,71 TeileAmount of ethylene glycol used = 11.8.16 parts Aqueous product solution = 439.71 parts
Die Produkt-Lösung enthält:
17,44 Gew.-Si Glyoxal = 76,69 TeileThe product solution contains:
17.44 wt. Si glyoxal = 76.69 parts
(entspricht einer Glyoxalausbeute, bezogen auf eingesetztes Äthylenglykol, von 69,4 % der Theorie)(corresponding to a yield of glyoxal, based on ethylene glycol, of 69, 4% of theory)
Nach einer weiteren, beinahe ununterbrochenen Laufzeit von 2654 Stunden werden folgende Ergebnisse erhalten:After another, almost uninterrupted running time of 2654 hours the following results are obtained:
Eingesetzte Menge an Äthylenglykol = 37,20 Teile Wäßrige Produkt-Lösung = 519,97 TeileAmount of ethylene glycol used = 37.20 parts Aqueous product solution = 519.97 parts
Die Produkt-Lösung enthält:The product solution contains:
4,46 Gew.-S Glyoxal = 23,19 Teile4.46 wt% glyoxal = 23.19 parts
030007/0025030007/0025
BASF Aktiengesellschaft - 12 - O. Z. 0050/033316BASF Aktiengesellschaft - 12 - O. Z. 0050/033316
'{entspricht einer Glyoxalausbeute, bezogen auf eingesetztes"1 Äthylenglykol, von 66,7 % der Theorie)'{corresponds to a glyoxal yield, based on 1 ethylene glycol used, of 66.7 % of theory)
63,07 Teile des in Beispiel 3 beschriebenen Katalysators werden in einen aus V2A-Stahl konstruierten Röhrenreaktor mit 21 mm innerem Durchmesser eingebaut. Kontinuierlich wird jetzt stündlich ein gasförmiges Gemisch aus 6,65 Teilen Äthylenglykol, 2,12 Teilen Wasser, 0,000396 Teilen Trimethylphosphat (CH,0),P0 (das sind 13,2 ppm P, bezogen auf das Athylenglykolgewicht), 3250 Volumenteile Sauerstoff und 187 000 Volumenteilen Stickstoff über den bei 3350C gehaltenen Katalysator geleitet. Das Produktgemisch wird aus dem den Reaktor verlassenden Gasstrom mit Wasser ausgewaschen, und die so erhaltene wäßrige Lösung nach Bilanzende analysiert. 63.07 parts of the catalyst described in Example 3 are installed in a tubular reactor constructed of V2A steel with an internal diameter of 21 mm. A gaseous mixture of 6.65 parts of ethylene glycol, 2.12 parts of water, 0.000396 parts of trimethyl phosphate (CH, 0), PO (that is 13.2 ppm of P, based on the ethylene glycol weight), 3250 parts by volume of oxygen is now continuously produced every hour and 187,000 parts by volume of nitrogen passed over the catalyst kept at 335 ° C. The product mixture is washed with water from the gas stream leaving the reactor, and the aqueous solution thus obtained is analyzed after the end of the balance.
Man erhält folgendes Ergebnis:
20The following result is obtained:
20th
Eingesetzte Menge an Äthylenglykol = 40,3.9 Teile Wäßrige Produkt-Lösung = 426,65 TeileAmount of ethylene glycol used = 40.3.9 parts of aqueous product solution = 426.65 parts
Die Produkt-Lösung enthält:
25The product solution contains:
25th
5,95 Gew.-% Glyoxal = 25,39 Teile5.95 wt % glyoxal = 25.39 parts
(entspricht einer Glyoxalausbeute, bezogen auf eingesetztes Äthylenglykol, von 67,2 % der Theorie) 30(corresponds to a glyoxal yield, based on the ethylene glycol used, of 67.2 % of theory) 30
Nach einer weiteren, ununterbrochenen Laufzeit von 42 8 Stunden erhält man folgendes Ergebnis:After a further, uninterrupted running time of 42 8 hours the following result is obtained:
Eingesetzte Menge an Äthylenglykol = 39,61 Teile Wäßrige Produkt-Lösung = 420,32 TeileAmount of ethylene glycol used = 39.61 parts. Aqueous product solution = 420.32 parts
030007/0025030007/0025
BASF Aktiengesellschaft -13- O. Z. 0050/033316BASF Aktiengesellschaft -13- O. Z. 0050/033316
Die Produkt-Lösung enthält: Ί The product solution contains: Ί
5,44 Gew.-2 Glyoxal = 22,87 Teile5.44 wt. 2 glyoxal = 22.87 parts
(entspricht einer Glyoxalausbeute, bezogen auf eingesetztes • Äthylenglykol, von 61,7 % der Theorie)(corresponds to a glyoxal yield, based on the ethylene glycol used, of 61.7 % of theory)
65,66 Teile des in Beispiel 3 beschriebenen Katalysators werden in einen aus V2A-Stahl konstruierten Röhrenreaktor mit 21 mm innerem Durchmesser eingebaut. Kontinuierlich wird jetzt stündlich ein gasförmiges Gemisch aus 6,47 Teilen Äthylenglykol, 2,06 Teilen Wasser, 0,000771 Teilen Trimethylphosphat (CH.-0),P0 (das sind 26,3 ppm P, bezogen auf das Äthylenglykolgewicht), 3250 Volumenteilen Sauerstoff und 187 000 Volumenteilen Stickstoff über den bei 335°C gehaltenen Katalysator geleitet. Das Produktgemisch wird aus dem den Reaktor verlassenden Gasstrom mit Wasser ausgewasehen, und die so erhaltene wäßrige Lösung nach Bilanzende analysiert.65.66 parts of the catalyst described in Example 3 are built into a tubular reactor made of V2A steel with an inner diameter of 21 mm. Becomes continuous now every hour a gaseous mixture of 6.47 parts of ethylene glycol, 2.06 parts of water, 0.000771 parts of trimethyl phosphate (CH.-0), P0 (that's 26.3 ppm P based on the Ethylene glycol weight), 3250 parts by volume of oxygen and 187,000 parts by volume of nitrogen passed over the catalyst kept at 335 ° C. The product mixture is off the gas stream leaving the reactor was washed out with water, and the aqueous solution thus obtained after the end of the balance analyzed.
Man erhält folgendes Ergebnis:The following result is obtained:
Eingesetzte Menge an Äthylenglykol = 39,39 Teile Wäßrige Produkt-Lösung = 398,7 TeileAmount of ethylene glycol used = 39.39 parts Aqueous product solution = 398.7 parts
Die Produkt-Lösung enthält:
6,13 Gew.-% Glyoxal * = 24,44 TeileThe product solution contains:
6.13 wt % glyoxal * = 24.44 parts
(entspricht einer Glyoxalausbeute, bezogen auf eingesetztes Äthylenglykol, von 66,4 % der Theorie)(corresponds to a glyoxal yield, based on the ethylene glycol used, of 66.4 % of theory)
L -iL -i
030007/0025030007/0025
BASF Aktiengesellschaft - 14 - O. Z. 0050/033316BASF Aktiengesellschaft - 14 - O. Z. 0050/033316
Räch einer weiteren, ununterbrochenen Laufzeit von 221 Stun·3 den wird folgendes Ergebnis erhalten:Räch a further continuous period of 221 · 3 stun the following result is obtained:
Eingesetzte Menge an Äthylenglykol = 40,67 Teile Wäßrige Produkt-Lösung = 409,41 TeileAmount of ethylene glycol used = 40.67 parts Aqueous product solution = 409.41 parts
Die Produkt-Lösung enthält:The product solution contains:
5,52 Gew.-% Glyoxal = 22,60 Teile5.52 wt % glyoxal = 22.60 parts
(entspricht einer Glyoxalausbeute, bezogen auf eingesetztes Äthylenglykol, von 59,4 % der Theorie)(corresponds to a glyoxal yield, based on the ethylene glycol used, of 59.4 % of theory)
64,7 Teile des in Beispiel 3 beschriebenen Katalysators werden in einen aus V2A-Stahl konstruierten Röhrenreaktor mit 21 mm innerem Durchmesser eingebaut. Kontinuierlich wird stündlich ein gasförmiges Gemisch aus 6,90 Teilen Äthylenglykol, 2,20 Teilen Wasser, 0,00206 Teilen Trimethylphosphat (CH,O),PO (das sind 66 ppm P, bezogen auf das Äthylenglykolgewicht, 3250 Volumenteilen Sauerstoff und 177 000 Volumenteilen Stickstoff über den bei 335°C gehaltenen Katalysator geleitet. Das Produktgemisch wird aus dem den Reaktor verlassenden Gasstrom mit Wasser ausgewaschen, und die so erhaltene wäßrige Lösung nach Bilanzende analysiert.64.7 parts of the catalyst described in Example 3 are installed in a tubular reactor constructed of V2A steel with an internal diameter of 21 mm. A gaseous mixture of 6.90 parts of ethylene glycol, 2.20 parts of water, 0.00206 parts of trimethyl phosphate (CH, O), PO (that is 66 ppm P, based on the ethylene glycol weight, 3250 parts by volume of oxygen and 177,000 parts by volume) is continuously produced every hour Nitrogen passed over the catalyst kept at 335 ° C. The product mixture is washed with water from the gas stream leaving the reactor, and the aqueous solution thus obtained is analyzed after the end of the balance.
Man erhält folgendes Ergebnis:The following result is obtained:
Eingesetzte Menge an Äthylenglykol = 4l,37 Teile Wäßrige Produkt-Lösung = 487,07 TeileAmount of ethylene glycol used = 4 l, 37 parts of aqueous product solution = 487.07 parts
Die Produkt-Lösung enthält:
5,28 Gew.-% Glyoxal = 25,72 TeileThe product solution contains:
5.28 wt% glyoxal = 25.72 parts
030007/0025030007/0025
BASF Aktiengesellschaft - 15 - O. Z. 0050/033316BASF Aktiengesellschaft - 15 - O. Z. 0050/033316
^entspricht einer Glyoxalausbeute, bezogen auf eingesetztes"1 Äthylenglykol, von 66,5 % der Theorie)^ corresponds to a glyoxal yield, based on " 1 ethylene glycol used, of 66.5 % of theory)
Nach einer weiteren, ununterbrochenen Laufzeit von 48 Stun-5 den erhält man folgendes Ergebnis:After another, uninterrupted running time of 48 hours-5 you get the following result:
Eingesetzte Menge an Äthylenglykol = 124,87 Teile Wäßrige Produkt-Lösung = 1110,88 TeileAmount of ethylene glycol used = 124.87 parts. Aqueous product solution = 1110.88 parts
10 Die Produkt-Lösung enthält:10 The product solution contains:
6,34 Gew.-% Glyoxal = 70,34 Teile6.34 wt % glyoxal = 70.34 parts
(entspricht einer Glyöxalausbeute, bezogen auf eingesetztes 15 Äthylenglykol, von 60,3 % der Theorie)(corresponds to a glyoxal yield, based on the ethylene glycol used, of 60.3 % of theory)
030007/0025030007/0025
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